均相表面扩散模型(HSDM)在活性炭吸附去除水中典型嗅味物质中的应用

水厂中投加粉末活性炭时,由于反应时间非常短,其吸附动力学行为的确定非常重要.利用均相表面扩散模型(HSDM)对粉末活性炭吸附水中2-甲基异莰醇(MIB)及土臭素(geosmin)时的动力学过程进行了模拟.结果表明,只要通过1组吸附动力学实验取得相应的数据,就可以利用均相表面扩散模型HSDM对不同投量下粉末活性炭的吸附动力学过程进行有效的预测,并结合原水中MIB或geosmin的初始浓度、需要处理达到的目标浓度以及粉末活性炭接触时间,确定粉末活性炭的投加量.

考虑气体多层吸附的表面扩散传输模型

纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公式,并利用相关实验和理论数据验证其合理性和准确性。在此基础上构建纳米孔隙壁面气体多层吸附表面扩散模型,分析压力和温度对表面扩散传输的影响效应和规律。结果表明:提出的新的吸附气体表面扩散系数计算公式在计算吸附气体表面扩散系数方面更具优势,有效反映了气体分子的多层吸附特征;基于多层吸附理论所建立起来的吸附气体表面扩散新模型,综合考虑了温度和压力的耦合效应,比传统气体表面扩散模型更加准确可靠;压力和温度是影响吸附气体表面扩散的两个重要方面,在以表面扩散传输为主的纳米孔中,气体表面扩散通量的压力影响效应显著(压力升高9 MPa,通量增大2个数量级),温度影响效应较弱(平均温度每升高1℃,通量降低1.13%)。

CO表面催化氧化反应的扩散模型

在ZGB模型的基础上 ,我们提出一个ZGB扩散模型 .该模型包括了O和CO的扩散 ,消除了二级相变点 .实际上 ,消除二级相变点的关键步骤是引进了O的扩散 .O的扩散几率大约为 0 2 5左右时二级相变点消失 .

粉末活性炭—超滤膜工艺去除自来水中有机物的模型

该文介绍了以均质表面扩散模型和修正的Freundlich吸附等温线为基础建立的粉末活性炭—超滤膜(PAC—UF)系统对水中有机污染物的去除模型;分析了该模型能够有效预测PAC—UF系统对水中污染物去除的活性炭投量和使用周期,也为该系统反应器的设计提供了参考。

一水甲酸锂晶体生长动力学和生长机理的研究

本文实时测定了 312 .16K时一水甲酸锂晶体 (LFM ) (0 10 )和 (0 2 1)面的生长速率。根据Bennema修正的用于水溶液晶体生长的BCF表面扩散模型 ,计算了晶体生长过程的激活能以及动力学系数。结果表明LFM晶体生长主要是表面扩散控制的螺位错生长机制。

水中丙酮在活性炭上吸附平衡与动力学研究

研究了水中丙酮在活性炭上的吸附平衡与动力学曲线,对在20、30、40℃下的吸附等温线用Freundich方程拟合,得出了满意的结果。选择合适的实验条件,在消除了外膜阻力的条件下,表明颗粒内扩散中的表面扩散占主要地位,考察了初始浓度、温度、活性炭粒径等因素对丙酮吸附的影响,并用间歇搅拌槽吸附的表面扩散模型拟合出扩散时间常数。

吸附树脂对唾液酸的分离纯化

采用一种新型的吸附树脂RH-1从唾液酸(sialic acid,SA)生物转化液中分离回收SA。研究了SA在树脂上的吸附平衡、吸附动力学以及柱动态吸附和解吸的过程。测定了不同温度条件下SA的吸附等温线,发现SA在树脂上的吸附容量随着温度升高而降低,吸附过程为放热过程,符合Henry吸附模型(R^(2)=0.998)。表面扩散模型能较好地描述SA在树脂上的吸附动力学行为,拟合得到的表面扩散系数De为2.19×10^(-9)m^(2)/s,SA在10min内就可以达到吸附平衡。最后通过柱动态法回收转化液中的SA,考察了SA在不同工艺条件下在树脂上的穿透曲线,水作为洗脱剂,回收得到的SA收率≥99.8%。用水就能实现SA的分离回收,为SA的绿色生产提供了一种新方法。

用适宜的培养菌提高从废冶炼催化剂中溶解金属的能力——pH和Fe（Ⅱ）的影响

Dong—Jin Kim，et al．研究了加与不加细菌培养基，从废冶炼催化剂中浸出镍、钒、钼和铝，评价了浸出因素，如pH和Fe（Ⅱ）浓度对2种细菌培养基浸出的影响。浸出动力学用先快速、随后慢速，分别对应表面扩散模型和孔隙扩散模型来表征。在适宜和不适宜培养基中，镍和钒的浸出率分别约为95％和85％，钼浸出率比镍和钒浸出率低的原因是钼基体上的疏水硫层与难处理特性相互影响。

应用MATLAB求解DMF在NKA-Ⅱ树脂上的吸附数学模型

考虑非线性吸附平衡关系、吸附剂内外传质阻力以及表面扩散系数为固相浓度的函数的基础上,建立间歇搅拌吸附槽中大孔吸附树脂吸附DMF的表面扩散模型,由于该模型为高度非线性的偏微分方程,只能采用数值方法求解。因此,对MATLAB中pdepe函数进行适当修改,并针对吸附表面扩散模型边界条件的特点建立边界条件函数,使其可应用于具有Robin边界条件的吸附数学模型的求解。当间歇搅拌吸附槽的搅拌速度为100rpm,温度为298K条件下,应用修改后的pdepe函数结合优化工具箱求解吸附表面扩散模型,获得有效表面扩散系数D0=1.04×10-10m2/s和液相传质系数KF=9.60×10-6m/s;模型计算得到的吸附速率与实验测定结果的均方根误差为ε=0.008。结果表明:DMF在NKA-Ⅱ树脂上吸附动力学过程与吸附表面扩散模型吻合良好,应用修改后的pdepe函数可方便地求解具有Robin边界条件的表面吸附模型,结果准确可靠。

活性炭对天然水体中甲基对硫磷和三氯乙烯的吸附特性研究

采用序批式试验研究了3种粉末活性炭(PAC)对天然水体中甲基对硫磷(MP)和三氯乙烯(TCE)的吸附平衡特性,利用均相表面扩散模型(HSDM)对不同投炭量下的吸附动力学进行拟合与预测,并探讨了天然有机物(NOM)对MP、TCE在PAC上的竞争吸附效应.研究结果表明,天然水体条件下,3种PAC对MP和TCE的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型;MP比TCE更易于被PAC吸附;3种PAC对MP、TCE的吸附能力由大到小依次为YK炭、SL炭和JC炭;HSDM模型可以很好地对吸附动力学进行拟合,并能够有效地预测不同投炭量时的吸附动力学;天然水体中的NOM会与MP和TCE在PAC上发生竞争吸附,NOM对MP的竞争吸附作用相对TCE更为显著.